高速立式加工中心主軸箱抗振特性及優(yōu)化研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、機床主軸箱是機床的關鍵部件,是對機床的加工精度影響較大的部件之一。主軸箱的動靜態(tài)性能直接決定機床的性能,所以對主軸箱進行動靜剛度分析、抗振特性及優(yōu)化研究,進而對主軸箱進行結構改進及振動控制,提高主軸箱的動靜態(tài)性能,是提高機床整體性能的關鍵步驟。
   在國內(nèi)外,針對以提高數(shù)控機床的加工精度為特定目標的振動控制和優(yōu)化設計,仍包含了許多需要解決的理論和技術問題。
   本課題是對DVG850高速立式加工中心主軸箱進行有限元分

2、析、抗振特性及優(yōu)化問題的研究。通過本課題的實施,設計出主軸箱合理的結構形式、布筋模式和用于豆包阻尼減振研究的試驗臺,不但可以在一定程度上提高DVG850高速立式加工中心主軸箱的動靜態(tài)性能,而且為此后同類設計提供理論依據(jù)和技術支撐。
   根據(jù)經(jīng)驗和使用比擬的方法,設計了高速立式加工中心四種不同布筋形式的主軸箱模型。使用有限元分析軟件對四種方案進行靜力學分析,根據(jù)靜態(tài)性能選出較優(yōu)的方案。對主軸箱進行模態(tài)分析,提取主軸箱的低階固有頻

3、率和相應的振型,從振型圖中觀察主軸箱的振動情況,找出主軸箱的剛度薄弱處。
   運用優(yōu)化理論,對主軸箱進行拓撲優(yōu)化設計,根據(jù)拓撲優(yōu)化結果的偽密度云圖,對主軸箱進行材料布局的改進,提高主軸箱的靜態(tài)、動態(tài)性能。對主軸箱進行靈敏度分析,找出對主軸箱性能影響較大的設計尺寸作為優(yōu)化尺寸,對主軸箱進行形狀優(yōu)化設計,協(xié)調主軸箱的各優(yōu)化尺寸,使之在滿足主軸箱性能要求的前提下得到最佳的組合。
   對主軸箱進行動剛度分析,提取主軸箱的諧響

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